Accès direct au groupe de travail Rhône-Alpes (accès privé)

Responsable

Sophie SOURY-LAVERGNE, Maître de Conférences, IFÉ, Laboratoire S2HEP

Membres du groupe

• Anne CALPE, collège Gaston Baty, Pelussin (2011-2013)
• Cathy CARETTA, école du Bourg, Francheville, Rhône
• Maëlle CHABERT,école Marcel David, Echirolles, Isère (2011-2013)
• Aristide CRIQUET, mission TICE38, Grenoble, Isère
• Sylvie DESCOUT, école du Bourg, Francheville, Rhône
• Catherine GLAIZE, école Marcel David, Echirolles, Isère
• Michela MASCHIETTO, enseignante-chercheuse, Università di Modena e Reggio Emilia, Italie
• Valérie TURBEAUX, école, Lyon, Rhône
• Christine VELLAT, école Roger Gavage, Fontaines Saint-Martin, Rhône
• Anne VOLTOLINI, collège Champollion, Grenoble, Isère
• Hélène ZUCCHETTA, ESPE de Lyon
• Jean-François ZUCCHETTA, ESPE de Lyon
• en collaboration avec les membres du projet MaDyP

Le projet

Le groupe Rhône-Alpes propose d’introduire dans la mallette des duos « artefact + cahiers d’activités » qui permettent aux élèves de travailler à la fois en manipulant concrètement des artefacts matériels et de poursuivre leur exploration de la situation mathématique dans l’environnement informatique.

En effet, les TICE à l’école primaire en mathématique permettent d’engager les élèves dans une réelle activité mathématique, sur la base d’une manipulation directe de représentations d’objets mathématiques à l’interface de l’ordinateur (ou autre terminal). L’environnement auteur Cabri Elem (développé par la société Cabrilog) permet la conception de cahiers d’activité basés sur ce principe, ces cahiers offrant aux élèves un environnement riche à explorer, très interactif et favorisant une variété de stratégies de résolution.

Avec l'exemple de la Pascaline (illustration ci-contre, Soury-Lavergne et Maschietto 2012), l’objectif d’apprentissage est la construction de la suite numérique, de l'écriture décimale des nombres et des premières opérations (addition et soustraction). La poursuite du travail des élèves dans un environnement informatique leur permet de mettre en relation le fonctionnement de l’objet avec les représentations plus classiques des nombres et des opérations à travers une succession de situations plus ou moins proches de la machine initiale (Maschietto et Soury-Lavergne 2013).

Il s’agit donc de concevoir, en collaboration avec les enseignants, les cahiers d’activité informatisés en relation avec les artefacts retenus ainsi que les scénarios d’utilisation des duos artefact et cahiers d’activité.

Les équipes MaDyP et Mallette en Rhone-Alpes travaillent conjointement sur la conception de ressources pour le primaire.

voir la page MaDyP

Les travaux menés en 2011-2012

Une première activité a consisté a tester en classe les activités de la collection "123... Cabri je fais des maths" en classe de CP et CE1. Cela a permis de définir une première organisation de la classe lors de l'utilisation du laboratoire informatique et d'identifier les éléments intéressants de la collection qui pourraient être repris et développés dans les cahiers à produire. En particulier les outils d'aide au dénombrement, tels que la suite numérique ou le curseur, présents dans plusieurs cahiers et que l'élève apprend à utiliser avec le cahier "ma petite boîte" (niveau CP) ont été considérés comme très intéressants.

Les travaux de la première année ont permis aux participants de s'approprier l'environnement de création Cabri Elem. Plusieurs cahiers ont été élaborés sur des notions variées telles que la numération décimale ("la cible des nombres"), les opérations ("la e-pascaline") ou les quadrilatères ("quadrilatères"). Les cahiers "la cible des nombres" en version CP et en version CE1 permettent d'introduire auprès des élèves le fait que la valeur d'un chiffre dépend de sa position dans l'écriture du nombre en s'appuyant sur une analogie avec la valeur d'un palet suivant sa position dans une cible. Ils ont été testés en CP et CE1 en mai 2012 et ont été modifiés à l'issue de cette première expérimentation (des éléments de l'expériementation sont présentés dans (Soury-Lavergne et Calpe 2012) et (Mackrell, Mashietto et Soury-Lavergne 2013)).

La collaboration avec l'Università di Modena e Reggio Emilia en Italie a permis d'organiser, pour les étudiants futurs enseignants, une étude des premiers cahiers d'activité informatisés produits (voir le bulletin recherche de l'IFÉ de février 2013).

Quelques pages du cahier "cible des nombres" pour le CP.

Les travaux menés en 2012-2013

Les travaux menés en 2012-2013 ont consisté à concevoir et tester en classe de CP et CE1 différentes situations d'utilisation de la pascaline et à élaborer le début d'une collection de cahiers d'activité informatisés utilisant la e-pascaline qui complète l'utilisation de la pascaline. La e-pascaline fonctionne différemment de la pascaline, pour renforcer les procédures favorables aux apprentissages mathématiques. Les cahiers apportent une plus-value à l'utilisation de la pascaline grâce à des outils additionnels, une représentation de la machine qui peut évoluer, des rétroactions plus fines et plus fréquentes adaptées aux stratégies de l'élève, ce qui favorise leur autonomie. De plus, la e-pascaline projetée sur un TBI ou avec un vidéo projecteur facilite les discussions et les bilans collectifs car elle mobilise les élèves et permet une mise en commun des procédures, qui s'avère par ailleurs difficile avec la pascaline trop petite pour que les manipulations soient vues par tous les élèves.

Six cahiers ont été élaborés (quatre pour le niveaux CP et trois pour le CE1) et ont été testés, dans des versions provisoires, dans les classes du projet mallette, ainsi que dans une classe double niveau CP-CE2 avec des tablettes, sur Dijon dans le cadre du projet Plan sciences en Côte d'Or.

 Quelques pages des cahiers d'activité informatisés avec la e-pascaline.

Les travaux en cours en 2013-2014

Le travail de cette dernière année du projet consiste à expérimenter en CP et en CE1 les usages possibles de l'ensemble des ressources conçues autour de la pascaline et la e-pascaline. Il nous faut également étudier plus précisément les apprentissages possibles des élèves avec le duo d'artefacts constitués par la pascaline et la e-pascaline. Nos hypothèses sont que la conceptualisation de la dizaine et de l'échange entre 10 unités et 1 dizaine est favorisée par l'utilisation de la pascaline et la e-pascaline, ceci pour deux raisons. D'une part il est possible pour l'élève d'utiliser le nombre comme quantité pour travailler avec la e-pascaline (ce qui se traduit par l'utilisation de la roue unité quasi exclusivement, le nombre 17 correspondant à 17 unités), ce qui revèle la difficulté de cet échange des 10 unités en 1 dizaine et qui donne donc l'occasion à l'enseignant de le traiter. D'autre part l'utilisation de la e-pascaline rend tangible et nécessaire la recherche d'une économie dans les procédures, économie qui s'obtient par la prise en compte de l'écriture décimale du nombre, par exemple 17, et par l'usage de la roue des dizaines en plus de celle des unités, pour inscrire 1 sur une roue et 7 sur l'autre.

Ce travail est possible grace à l'arrivée de trois nouveaux enseignants dans le groupe de recherche et d'une conseillère pédagogique.

En octobre, un premier prototype de mallette a été réalisé, grace au financement de l'IFÉ. Les prototypes ont été présentés en novembre 2013 aux IEN chargés de mission mathématiques réunis en séminaire à l'ESEN (Poitiers). Une description du prototype est disponible en format pdf. La partie dématérialisée du prototype sera disponible sur EducMath en décembre 2013.

Utilisation du duo d'artefacts, pascaline et e-pascaline. Images de la mallette pour le CP-CE1.

Références bibliographiques

Mackrell K., Maschietto M., Soury-Lavergne S., (2013), The interaction between task design and technology design in creating tasks with Cabri Elem, in C., Margolinas (ed.) Task Design in Mathematics Education, Proceedings of ICMI Study 22. Oxford Grande Bretagne http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00834054/
Mackrell K., Maschietto M., Soury-Lavergne S., (2013), Tasks in technology environments: theory of didactical situations and instrumental genesis in a cabri elem environment, in Proceedings of CERME 8, 7-10 février 2013 Antalya Turquie. http://cerme8.metu.edu.tr/wgpapers/WG15/WG15_Mackrell.pdf hal-00842919, v1

Maschietto M., Soury-Lavergne S., (2013), The beginning of the adventure with pascaline and e-pascaline, in the Proceedings of ICTMT 11, Juillet 2013, Bari Italie.

Maschietto, M., Soury-Lavergne S. (2013). Designing a duo of material and digital artifacts: the pascaline and Cabri Elem e-books in primary school mathematics, in Pepin, B., Gueudet, G., & Trouche, L. (eds.), Re-sourcing teacher work and interaction: new perspectives on resource design, use and teacher collaboration ZDM, The International Journal on Mathematics Education, 45(7), pp. 959-971.

Soury-Lavergne S. et Calpe A. (2013)  Mathématiques dynamiques pour l’école primaire et mallettes de ressources. In G. Aldon (ed.) Actes des Journées Mathématiques de l’IFÉ, Lyon, juin 2012.

Soury-Lavergne S. et Maschietto M., (2012) A la découverte de la « pascaline » pour l’apprentissage de la numération décimale. In G. Le Poche (ed.) Faire des mathématiques à l'école : de la formation des enseignants à l'activité de l'élève, Actes du XXXIXeme colloque COPIRELEM. Quimper Juin 2012. Télécharger.